Die Auswahl eines geeigneten Fertigungskonzepts zur Bearbeitung von rotationssymmetrischen Bauteilen kann als Schlüsseldisziplin zur Steigerung der Produktivität und Präzision innerhalb des Fertigungs- prozesses angesehen werden. In diesem Kontext koexistieren zwei Konzepte, die sich in ihrem jeweiligen Teilespektrum unterscheiden und sich signifikant auf die Anforderungen an ein CAM-System auswirken.
Autor: Matthias Mohme, Produktmanager „Millturn“, Open Mind Technologies AG
Welches Konzept für welches Teilespektrum?
Auch wenn keine allgemein gültige Definition bzw. eine eindeutige Abgrenzung von Dreh-Fräsen zu Fräs-Drehen in der Literatur bekannt ist, erleichtern folgende Kriterien und deren Kombination untereinander die Auswahl des passenden Konzepts:
- Geometrie
- Abmessungen des Bauteils
- Aufspannmöglichkeit
- Prozentualer Anteil der jeweiligen Technologie an gesamter Bearbeitung
- Maschinendynamik
- Maschinenraumlimitation
- Stückzahl
- Einsatz und Anzahl von Werkzeugen
- Geforderte Genauigkeit
Die derzeit am Markt befindlichen Maschinenkinematiken und die zu beobachtenden Trends zeigen ebenfalls, dass eine strikte Trennung beider Konzepte nicht immer vorgenommen werden kann. Neben diversen Sonderbauweisen, zeichnet sich das Dreh-Fräs-Konzept durch eine meist horizontale Aufspannung des Bauteils ab, wo hingegen eine vertikale Aufspannung oft bei Fräs-Dreh-Konzepten zu finden ist.
Welches Konzept ist einfacher zu programmieren?
Aufgrund der zum Teil sehr komplexen Maschinenkinematiken und Bauteilspezifika sowie einer Vielzahl von optionalen Aggregaten für das Teilehandling, welche den Maschinenraum und die Freiheitsgrade weiter eingrenzen, ergeben sich je nach Konzept höchst unterschiedliche Anforderungen an das CAM-System. Auch hier kann keine Generalisierung vorgenommen werden.
Muss ein geometrisch simples Dreh-Fräs-Bauteil mit hoher Stückzahl auf zwei Seiten bearbeitet werden, ist eine Parallelisierung von Bearbeitungsschritten durch den Einsatz von mehreren Werkzeug- und Werkstückträgern anzustreben. Diese Parallelisierung muss zeitoptimiert und vollständig kollisionsgeprüft unter frühzeitiger Berücksichtigung der Maschinenkinematik und Verfahrbewegungen zu programmieren sein. Ein Wechsel der Maschine während des Fertigungsprozesses oder bei Wiederholauftrag ist unüblich.
Ein geometrisch komplexes Fräs-Dreh-Bauteil mit geringer Stückzahl hingegen stellt dazu komplementäre Anforderungen an das Programmiersystem. Der Fokus liegt in diesem Fall primär auf intuitiv zu bedienende und leicht verständliche, in ihrem Algorithmus jedoch hoch komplexe Bearbeitungsstrategien. Eine Parallelisierung von Bearbeitungsschritten ist nicht üblich bzw. nicht möglich. Ein Wechsel der Maschine während des Fertigungsprozesses oder bei Wiederholauftrag jedoch nicht selten.
Ein CAM-System, das den Anforderungen beider Konzepte nachkommt, muss daher in der Lage sein, Dreh- und Fräsoperationen unter einer einheitlichen Benutzeroberfläche mit einer einheitlichen Bedienphilosophie bereitzustellen. Je nach Konzept muss es eine maximal flexible Programmierung ermöglichen. Dies beinhaltet neben dem Bereitstellen von in der Fertigungsindustrie anerkannten und etablierten Bearbeitungsstrategien, eine Geometrie- und Technologieverwaltung von Dreh-, Bohr- und Fräswerkzeugen, eine leistungsstarke Postprozessorumgebung, eine Simulationsmöglichkeit sowie eine interaktive Planungsumgebung zur Programmierung und Optimierung.
Teilen:
